后安煤礦頂煤弱化技術及放頂煤參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、我國的厚煤層儲量豐富,約占各類煤層總儲量的44％,厚煤層的產煤量也占煤炭總產量的45%左右,但頂煤采出率普遍偏低,導致厚煤層開采無法擺脫粗放型生產方式。因此降低厚煤層開采生產成本,實現(xiàn)安全高效生產,意義重大。
　　本論文采用現(xiàn)場調研、理論分析、FLAC3D和PFC2D數(shù)值模擬、現(xiàn)場試驗與測試等研究手段,對后安煤礦綜采放頂煤工作面頂煤的采出率進行調查分析;分析和研究了制約頂煤放出的各種影響因素,并使用 FLAC3D仿真模擬了回采過程

2、中頂煤的冒放性;根據(jù)經(jīng)驗公式及生產經(jīng)驗設計了提高頂煤采出率的松動爆破技術措施,并用 FLAC3D仿真模擬爆破效果;運用 PFC2D仿真模擬放煤過程,提出了新的放煤參數(shù);最后在現(xiàn)場進行工業(yè)試驗。研究認為:(1)煤層賦存深度、煤體強度、頂煤層厚度、頂煤節(jié)理裂隙分布、煤層夾矸、放煤步距、放煤方式是制約頂煤順利、高效放出的主要因素;(2)回采過程中,支承壓力相對較小,其峰值出現(xiàn)在回采工作面前方5~7m處,取值12~16MPa,相對煤體強度等賦存

3、條件,支承壓力作用無法破碎頂煤到可以冒放的程度;FLAC3D模型中采用頂煤破壞系數(shù)來表征頂煤破碎效果,模擬得到工作面頂煤破壞系數(shù)為0.26~0.51,說明破碎效果差即冒放性差。(3)頂煤冒放性差,冒落塊度大,現(xiàn)場宜采用深孔松動爆破技術。炮孔沿工作面走向布置前后兩排,分別80°、75°仰角偏向采空區(qū),直徑42mm;后排炮孔距采空區(qū)1965mm,間排距3100mm×3100mm;炮孔長8~9m;正向集中軸向不耦合裝藥,每孔裝藥1.8~2.5